Микропроцессорные комплектные реле отдельных защит или наборов защит серии «ТОР 100»

Терминалы серии «ТОР 100» выполняют функции отдельных защит или набора защит (МТЗ, ТЗНП, ТЗОП, ЗМН, ДЗТ и пр.) в схемах вторичной коммутации присоединений 0,4 кВ и выше. Реле производят измерения токов, напряжений, частоты, а также регистрацию и осциллографирование аварийных событий. Имеется возможность интеграции реле в АСУ ТП.
Технические особенности серии «ТОР 100»
Серия состоит из нескольких типоисполнений различного назначения, выполненных на унифицированной аппаратной платформе, что обеспечивает удобство в эксплуатации и проектировании. Реле имеют порт связи и могут быть интегрированы в систему АСУ ТП предприятия по различным интерфейсам связи.
Реле применяются в схемах вторичной коммутации для использования в качестве основных и резервных защит энергообъектов напряжением 0,4 кВ и выше и рекомендуются для применения на всех объектах энергохозяйства. Малые габариты и высокая функциональность устройств обеспечивают эффективное решение в части выполнения системы защит большинства присоединений 0,4- 35 кВ. Устройства взаимозаменяемы как в части аппаратной базы, так и в части программного обеспечения.
Терминалы выполнены на микропроцессорной базе и обеспечивают высокие технические показатели защит, стабильность характеристик, высокую функциональность и информативность, а также удобство при монтаже и обслуживании при минимуме эксплуатационных затрат. Реле имеют источник питания, входные измерительные трансформаторы, измерительные органы, выдержки времени и выходные реле для действия на отключение и сигнализацию. Имеются сигнальные светодиоды, дисплей и кнопки для сигнализации действия защит и выставления уставок.
Устройства серии «ТОР 100» могут устанавливаться в релейных отсеках ячеек КРУ, КРУН, камер КСО, в шкафах и панелях на щитах управления. Устройство совместимо с различными типами выключателей (маломасляных, вакуумных, элегазовых).
Возможно изготовление устройств по индивидуальным требованиям Заказчика для нестандартных применений. Универсальная база реле позволяет в короткие сроки разработать устройства защиты и автоматики для замены традиционного электромеханического оборудования, а также специфические изделия по известным или новым алгоритмам.
Оперативное питание
Терминалы серии «ТОР 100» работают от источника постоянного, переменного или выпрямленного оперативного тока. Диапазон питающих напряжений — от 24 до 220 В (уточняется при заказе). Максимальный уровень питающего напряжения — 270 В пост. тока, 242 В переменного тока. Реле не повреждается и не срабатывает ложно при включении и (или) отключении источника питания, после перерывов питания любой длительности с последующим восстановлением, при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности, а также при замыканиях на землю в сети
Выполняемые защитные функции (для всей серии реле)
- Направленные/ненаправленные МТЗ от междуфазных замыканий;
- Направленные/ненаправленные МТЗ от однофазных замыканий на землю для сетей с изолированной, компенсированной и заземленной нейтралью;
- Защита на высших гармониках при однофазных замыканиях на землю;
- Защита минимального тока;
- Токовая защита обратной последовательности;
- Защита обрыва фаз по току небаланса;
- Суммарные МТЗ силового трансформатора;
- Частотные зашиты, в т.ч. по скорости изменения частоты;
- Защиты минимального напряжения;
- Зашиты максимального напряжения;
- Защита по напряжению обратной последовательности;
- Дифференциальная защита с торможением и дифференциальная отсечка;
- УРОВ;
- защита от перегрузки с учётом нагрева и охлаждения;
- защита пусковых режимов;
- защита асинхронного хода.
Для использования всех возможностей терминала обеспечивается:
- ввод/вывод из действия любой из ступеней защит с помощью программных переключателей;
- конфигурирование действия защит на сигнал или отключение с помощью матрицы программных переключателей;
- несколько выдержек времени для ступеней защит;
- набор независимых и обратнозависимых характеристик защиты.
Сигнализация
действия ступеней защит и автоматики производится на:
- четырёхстрочном жидкокристаллическом дисплее (ЖКД);
- светодиодных индикаторах на лицевой панели устройства (8 шт., переназначаемые);
- выходных сигнальных реле (в т. ч. переназначаемых) с НО и переключающими контактами.
Производится постоянный контроль исправности цепей «разомкнутого» треугольника трансформатора напряжения секции шин, а также сигнализации неисправности. Возможен контроль состояния дискретных входов и выходных реле с индикацией на ЖКД.
Измерения
производятся в первичных или вторичных величинах для:
- фазных токов;
- линейных напряжений;
- токов и напряжений нулевой последовательности.
Интерфейсы связи
На передней панели устройств имеется порт связи (USB) для подключения переносного компьютера. Поставляется кабель связи и специализированное ПО «МиКРА» для выставления уставок и считывания информации с терминала.
На задней панели терминала имеется порт связи для интегрирования в АСУ ТП по протоколу МЭК 60870-5-103 или SPA. Скорость передачи данных 4800, 9600, 19200 бод. Реализовано четыре вида интерфейсов связи для использования в различных структурах построения АСУ ТП. Обеспечивается необходимая изоляция и помехоустойчивость при работе с интерфейсами связи.
Осциллографирование и регистрация
Терминалы серии «ТОР 100» обеспечивают регистрацию и осциллографирование аварийных значений. При пуске и срабатывании ступеней защит регистрируются и сохраняются с полной меткой времени следующие параметры:
фазные токи, линейные напряжения, ток и напряжение нулевой последовательности;
длительность аварийной ситуации;
до 10 пусков/срабатываний ступеней защит;
до 250 событий.
В энергонезависимую память записывается, кроме вышеперечисленного, состояние внутренних логических сигналов, выходных реле и состояние внешних сигналов, поданных на дискретные входы.
Встроенный регистратор аварийных процессов (осциллограф) имеет 2 режима работы — запись мгновенных значений аналоговых величин с частотой выборки 800 или 1600 Гц. Запись осциллограммы может производиться при пуске или срабатывании ступеней защит, УРОВ, а также при срабатывании или возврате сигналов на дискретных входах. Общая длина осциллограмм при записи 8-ми аналоговых каналов составляет 45 секунд.
Общие технические характеристики серии «ТОР 100»
| Основные технические данные | |||
| Номинальный переменный ток цепей МТЗ/цепей ОЗЗ, IN, A | 5 / 1/ 0,2 | ||
| Номинальное переменное напряжение, UN ,B | 100 | ||
| Номинальная частота, fN ,Гц | 50 | ||
| Габаритные размеры, ШхВхГ, мм | 163х266х225 | ||
| Степень защиты по лицевой части / задней панели | IP 40 / IP20 | ||
| Масса устройства, кг | ~3,5 | ||
| Оперативное питание | |||
| Номинальное напряжение оперативного тока, UN, В | 220, 110, 48, 24 | ||
| Рабочий диапазон напряжений оперативного тока от UN | 0,8…1,1 | ||
| Минимальное время отключения КЗ при одновременной подаче питания, c | не более 0,25 | ||
| Потребляемая мощность в режиме срабатывания/ожидания, Вт | 10 / 5 | ||
| Импульс тока в момент включения, А | 2,5 | ||
| Аналоговые входные цепи | |||
| Количество аналоговых каналов: суммарное количество переменного тока переменного напряжения |
8 до 8 до 4 |
||
| Номинальный диапазон токов, IN | 0,1… 40 | ||
| Диапазон рабочих токов, IN | 0,0…100,0 | ||
| Допустимая погрешность ТТ при насыщении, при которой сохраняется работоспособность реле, % | До 75 | ||
| Мощность, потребляемая по цепям тока, при номинальном токе, ВА/фазу | Не более 0,25 | ||
| Номинальный диапазон напряжений, UN | 0,1…1,3 | ||
| Диапазон рабочих напряжений, UN | 0,0… 2,0 | ||
| Мощность, потребляемая по цепям напряжения, при UN, ВА/фазу | 0,25 | ||
| Термическая стойкость токовых цепей, А, длительно/в теч. 1 с — вход 1А вход 5А |
4/100 20/500 |
||
| Термическая стойкость цепей переменного напряжения, В, длительно | 200 | ||
| Погрешность измерений токов в диапазоне от 0,25 до 1,5 IN, % | Не более 1,0 | ||
| Погрешность измерений напряжений в диапазоне от 0,25 до 1,5 UN, % | Не более 0,5 | ||
| Дискретные входные цепи | |||
| Количество дискретных входов | 6 | ||
| Максимальное рабочее напряжение, В | 242 | ||
| Уровень напряжения логической « 1 » , UN | 0,65…1,0 | ||
| Уровень напряжения логического « 0 » , UN | 0,0…0,6 | ||
| Пиковое / установившееся значение входного тока, мА | 15/ 3 | ||
| Длительность сигнала, достаточная для срабатывания входа, мс | 25 | ||
| Выходные отключающие/ сигнальные реле | |||
| Количество выходных реле | 5 или 11 | ||
| Максимальное рабочее напряжение на контактах, В | 250 | ||
| Допустимый ток цепей, А, в течение 3c/длительно: сигнальные реле отключающие реле |
8 /5 15 /5 |
||
| Отключающая способность контактов реле, А, при напряжении 220 В пост. тока с постоянной времени L/R сигнальные реле отключающие реле |
0,15 1,0 |
||
| Передача данных | |||
| Задняя панель, порт 1 | Порт RS-485 / RS-232 (SPA-TTL) /оптический / ИРПС | ||
| Передняя панель | USB | ||
| Протокол передачи данных | МЭК 60870-5-103, SPA | ||
| Скорость передачи данных, бод | 4800, 9600, 19200 | ||
| Прочность изоляции (воздействие в теч. 1 мин, частоте 50 Гц), В | 2000 | ||
| Условия окружающей среды | |||
| Диапазон рабочей температуры, °С | -25…+55 (- 40°С по заказу) | ||
| Температура транспортировки и хранения, °С | -40…+70 | ||
| Относительная влажность воздуха при t=(20…55)° С без конденсации влаги, % | Не более 95 | ||
| Сопротивление изоляции | |||
| Сопротивление изоляции (ГОСТ 30328; МЭК 60255-5-77) при напряжении 500 В, Мом | не менее 100 | ||
| Электрическая прочность изоляции | |||
| Прочность изоляции (ГОСТ 30328; МЭК 255-5-77) | 2 кВ, 50 Гц, 1 мин | ||
| Испытание импульсным напряжением (ГОСТ Р 50514-93; МЭК 255-5 -77) | 5 кВ, 1/50 мкс | ||
| Помехоустойчивость | |||
| Колебательные затухающие помехи (ГОСТ Р 51317.4.12; МЭК 60255-22-1) | 2,5 / 1,0 кВ | ||
| Наносекундные импульсные помехи (ГОСТ Р 51317.4.4; МЭК 60255-22-4, класс 4) | 4 кВ / 2 кВ | ||
| Электростатический контактн./возд. разряд (ГОСТ Р 51317.4.2; МЭК 801-2, класс 3) | 6 кВ / 8 кВ | ||
| Магнитные поля промышленной частоты (ГОСТ Р 50648; МЭК 1000-4-8-93) | 30 А/м | ||
| Радиочастотные электромагнитные поля (ГОСТ Р 51317.4.3; МЭК 801-3-84) | 10 В/м | ||
| Микросекундные импульсы большой энергии (ГОСТ Р 51317.4.5; МЭК 60255-22-1-88) | 4 кВ | ||
| Кондуктивные низкочастотные помехи (ГОСТ Р 51317.4.11 ) | 0,5 с, 0,5 UN | ||
| Импульсные магнитные поля (ГОСТ Р 50649; МЭК 1000-4-9-93) | 300 А/м | ||
Характеристики функций защит
| Направленные/ненаправленные МТЗ | 3 ступень | 2 ступень | 1 cтупень | ||
| Диапазон уставок по току, IN | от 0,1 до 5,0 | от 0,25 до 40,0 | от 0,25 до 40,0 | ||
| Диапазон уставок по времени, с T1 | от 0,05 до 300 | от 0,05 до 300 | 0,05 до 300 | ||
| T2 | от 0,05 до 300 | от 0,05 до 300 |
— |
||
| T3 |
— |
от 0,05 до 300 |
— |
||
| Диапазон уставок по времени цепи ускорения, с |
— |
от 0,1 до 1,5 |
— |
||
| Коэффициент возврата (типовой) | 0,96 | ||||
| ТЗНП | |||||
| Диапазон уставок по току, IN | от 0,05 до 10,0 | ||||
| Диапазон уставок по первичному току, А (тип ТТНП – ТЗЛ) при In=1 (0,2 )А | от 1,5 (0,3) до 300,0 (60,0) | ||||
| Диапазон уставок по времени, с T1 | от 0,05 до 300 | ||||
| T2 | от 0,05 до 300 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | 0,96 | ||||
| Орган направления мощности | |||||
| Уставка угла максимальной чувствительности, град. | 0 … 360 (шаг 1) | ||||
| Зона срабатывания, град. | 170 | ||||
| Погрешность зоны срабатывания, град. | 5 | ||||
| Минимальная чувствительность по току, IN | 0,06 | ||||
| Минимальная чувствительность по напряжению, UN | 0,05 | ||||
| Длительность элемента «памяти», с | 2,5 | ||||
| Минимальная токовая защита | |||||
| Диапазон уставок по току, IN | от 0,1 до 4,0 | ||||
| Диапазон уставок по времени, с T1 | от 0,05 до 300 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | <1,1 | ||||
| Токовая защита обратной последовательности I2 (ТЗОП) | |||||
| Диапазон уставок по току обратной последовательности, IN | от 0,03 до 2,5 | ||||
| Диапазон уставок по времени, с | от 0,06 до 300 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | 0,9 | ||||
| Защита обрыва фаз по току небаланса I? (ЗОФ) | |||||
| Диапазон уставок по току несимметрии, % от тока фазы | от 10 до 100 | ||||
| Диапазон уставок по времени, с | от 1,0 до 300 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | 0,8 | ||||
| Пятиступенчатая ненаправленная МТЗ (для ТОР-АРТ) | |||||
| Диапазон уставок по току, IN | от 0,25 до 40,0 | ||||
| Диапазон уставок по времени, мин | от 0,5 до 900 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | 0,95 | ||||
| Двух/трехфазная ненаправленная МТЗ (для ТОР-СТЗ) | |||||
| Диапазон уставок по току, IN | от 0,1 до 20,0 | ||||
| Диапазон уставок по времени, с | от 0,05 до 300 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | 0,97 | ||||
| Защита максимального напряжения | |||||
| Диапазон уставок по напряжению, В | от 50 до 150 | ||||
| Диапазон уставок по времени, с | от 0,05 до 300,0 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | >0,94 | ||||
| Защита минимального напряжения (ЗМН) | |||||
| Диапазон уставок по напряжению, В | от 10 до 100 | ||||
| Диапазон уставок по времени, с | от 0,05 до 300 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | <1,05 | ||||
| Защита по напряжению нулевой последовательности | |||||
| Диапазон уставок по напряжению, В | от 1,0 до 100 | ||||
| Диапазон уставок по времени, с | от 0,05 до 300 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | >0,94 | ||||
| Защита по напряжению обратной последовательности (U2) | |||||
| Диапазон уставок по напряжению, В | от 5 до 25 | ||||
| Диапазон уставок по времени, с | от 0,06 до 300 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | >0,93 | ||||
| УРОВ | |||||
| Диапазон уставок по току срабатывания, IN | от 0,05 до 0,5 | ||||
| Диапазон уставок по времени, с | от 0,1 до 1,0 | ||||
| Время возврата, не более, мс | 55 | ||||
| Погрешность по току, % | ±10 | ||||
| Защита от перегрузки двигателя («псевдотепловая» модель) | |||||
| Диапазон уставок по номинальному току двигателя, IN. | от 0,2 до 4,0 | ||||
| Безопасное время заклинивания ротора, с | от 2 до 120,0 | ||||
| Коэффициент тепловой защиты, % | от 20 до 100 | ||||
| Уровень предупредительной сигнализации, % от уровня отключения | от 50 до 100 | ||||
| Уровень запрета включения двигателя, % от уровня отключения | от 20 до 80 | ||||
| Коэффициент охлаждения | от 1 до 64 | ||||
| Погрешность по времени срабатывания, % | ±5, но не менее 0,5 с | ||||
| Защита от асинхронного хода (ЗАХ) | |||||
| Диапазон уставок по току, IN | от 0,1 до 40,0 | ||||
| Диапазон уставок по времени срабатывания, с | от 0,05 до 300 | ||||
| Диапазон уставок по выдержке времени на возврат, с | от 0,05 до 20,0 | ||||
| Защита пусковых режимов | |||||
| Диапазон уставок по току, IN | от 0,1 до 4,0 | ||||
| Диапазон уставок по времени, с T1 | от 0,05 до 100,0 | ||||
| Коэффициент возврата (типовой) | 0,96 | ||||
| Защиты по частоте и скорости изменения частоты | |||||
| Диапазон уставок по понижению частоты (f | от 45 до 50 (шаг 0,1) | ||||
| Диапазон уставок по повышению частоты (f>>, f>>>), Гц | от 50 до 55 (шаг 0,1) | ||||
| Диапазон уставок функции восстановления (f>), Гц | от 49 до 50 (шаг 0,1) | ||||
| Диапазон уставок скорости изменения (df/dt), Гц/с | от 0,3 до 20 (шаг 0,1) | ||||
| Диапазон уставок по времени, с | от 0,1 до 300,0 | ||||
| Диапазон уставок по времени df/dt, c | от 0,15 до 300,0 | ||||
| Погрешность срабатывания по частоте, Гц | ± 0,02 | ||||
| Дифференциальная защита с торможением, дифференциальная отсечка | |||||
| Диапазон уставок по току срабатывания ДЗТ, IN | 0,3…1,2 | ||||
| Диапазон уставок по току срабатывания ДО, IN | 5,0…15,0 | ||||
| Диапазон уставок по току второй гармоники, % от дифф. тока | 10…30 | ||||
| Диапазон уставок первой точки излома тормозной характеристики, IN | 0,0…1,0 | ||||
| Диапазон уставок второй точки излома тормозной характеристики, IN | 1,0…2,0 | ||||
| Диапазон уставок коэффициента наклона второго участка хар-ки, % | 10…60 | ||||
| Диапазон уставок коэффициента выравнивания токов плеч | 0,4…3,0 | ||||
| Время срабатывания ДЗТ, мс | 45 | ||||
| Время срабатывания ДО, мс | 40 | ||||
| Общие требования к защитам (погрешности срабатывания) | |||||
| По току при уставках0,5 IN, % | ± 5 / ± 2,5 | ||||
| По напряжению, % | ± 3 | ||||
| По времени, % | ± 2, но не менее ±25 мс | ||||